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Windows NT

Windows NT es un sistema operativo gráfico propietario producido por Microsoft como parte de su línea de productos Windows , lanzado originalmente para los mercados de estacione...

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Windows NT es un sistema operativo gráfico propietario producido por Microsoft como parte de su línea de productos Windows , lanzado originalmente para los mercados de estaciones de trabajo , oficina y servidores como Windows NT 3.1 el 27 de julio de 1993, y posteriormente disponible para los consumidores desde el lanzamiento de Windows XP en 2001. La tecnología subyacente de Windows NT continúa existiendo hasta el día de hoy con cambios y mejoras incrementales, siendo la última versión de Windows basada en Windows NT Windows Server 2025, anunciada en 2024. [ 13 ]

El nombre "Windows NT" originalmente hacía referencia a los importantes avances tecnológicos que había introducido en la línea de productos Windows, incluyendo la eliminación de las limitaciones de acceso a la memoria de 16 bits de versiones anteriores de Windows, como Windows 3.1 . Cada versión de Windows basada en esta tecnología se considera una revisión de Windows NT, aunque el nombre Windows NT no se ha utilizado en ninguna otra versión de Windows desde Windows NT 4.0 en 1996.

Windows NT ofrece más funciones que otras versiones de Windows, entre ellas compatibilidad con multiprocesamiento , sistemas multiusuario , un núcleo de 32 bits sin las limitaciones de la arquitectura de 16 bits, direccionamiento de memoria de 32 bits, portabilidad entre diferentes arquitecturas informáticas y otros servicios del sistema como Active Directory , entre otros. Las versiones más recientes de Windows NT admiten la computación de 64 bits , con un núcleo y direccionamiento de memoria de 64 bits, manteniendo la compatibilidad con el software de 32 bits.

Línea de productos

Windows NT es un grupo o familia de productos, al igual que Windows es un grupo o familia. Windows NT es un subgrupo de Windows.

La primera versión de Windows NT, la 3.1 , se diseñó para estaciones de trabajo y servidores . Su enfoque era comercial y pretendía complementar las versiones de Windows para consumidores basadas en MS-DOS (incluidas Windows 1.0 a Windows 3.1x ). En 1996, se lanzó Windows NT 4.0 , que incluía la nueva interfaz de Windows 95 .

Finalmente, Microsoft incorporó la tecnología Windows NT a la línea de productos Windows para informática personal y dejó de dar soporte a la familia Windows 9x . A partir de Windows 2000 , [ 14 ] se eliminó "NT" del nombre del producto, pero aún se encuentra en varios lugares de bajo nivel del sistema, incluso durante un tiempo como parte de la versión del producto. [ 15 ]

Instalación

Las versiones de Windows NT se instalan mediante el programa de instalación de Windows , que, a partir de Windows Vista , utiliza el Entorno de preinstalación de Windows , una versión ligera de Windows NT diseñada para la implementación del sistema operativo.

Desde Windows Vista, los archivos de instalación de Windows, así como el entorno de preinstalación utilizado para instalar Windows, se almacenan en el formato de imagen de Windows (Windows Imaging Format) . Es posible utilizar la herramienta de administración y mantenimiento de imágenes de implementación (DISM) para instalar Windows desde la línea de comandos y omitir el instalador gráfico.

Nomenclatura

Se ha sugerido que Dave Cutler pretendía que las siglas "WNT" fueran un juego de palabras con VMS , incrementando cada letra en uno . [ 16 ] Sin embargo, el proyecto fue concebido originalmente como una continuación de OS/2 y se le conocía como "NT OS/2" antes de recibir la marca Windows. [ 17 ] Dos de los desarrolladores originales de NT, Mark Lucovsky y Dave W. Plummer , [ 18 ] afirman que el nombre fue tomado del procesador objetivo original: el Intel i860 , con nombre en clave N10 ("N-Ten"). [ 19 ] Un vídeo de 1991 que presenta a Bill Gates y productos de Microsoft dice específicamente que "Windows NT significa 'Nueva Tecnología ' " . [ 20 ] Siete años después, en 1998, durante una sesión de preguntas y respuestas (Q&A), declaró que las letras ya no tenían ningún significado específico. [ 21 ] Las letras se eliminaron de los nombres de las versiones de Windows 2000 y posteriores, aunque Microsoft describió ese producto como "Construido sobre tecnología NT". [ 14 ] [ 22 ]

"NT" era una marca registrada de Northern Telecom (más tarde Nortel ), algo que Microsoft se vio obligada a reconocer en el embalaje del producto.

Características principales

Uno de los principales propósitos de NT es la portabilidad de hardware y software. Se han lanzado varias versiones de sistemas operativos de la familia NT para diversas arquitecturas de procesadores, inicialmente IA-32 , MIPS y DEC Alpha , con soporte para PowerPC , Itanium , x86-64 y ARM en versiones posteriores. Una idea inicial era tener una base de código común con una capa de abstracción de hardware (HAL) personalizada para cada plataforma. Sin embargo, el soporte para MIPS, Alpha y PowerPC se eliminó posteriormente en Windows 2000. La amplia compatibilidad de software se logró inicialmente con soporte para varias "personalidades" de API , incluidas Windows API , POSIX , [ 23 ] y OS/2 API [ 24 ] —las dos últimas se eliminaron gradualmente a partir de Windows XP. [ 25 ] La compatibilidad parcial con MS-DOS y Windows de 16 bits se logra en IA-32 a través de una máquina virtual DOS integrada , aunque esta característica no está disponible en otras arquitecturas. [ 26 ]

NT ha admitido listas de control de acceso por objeto (archivo, función y rol), lo que permite aplicar un amplio conjunto de permisos de seguridad a sistemas y servicios. NT también ha admitido protocolos de red de Windows, heredando la funcionalidad de red LAN Manager de OS/2 , así como la red TCP/IP (para la cual Microsoft implementaba una pila TCP/IP derivada inicialmente de una pila basada en STREAMS de Spider Systems , y posteriormente reescrita internamente). [ 27 ]

Windows NT 3.1 fue la primera versión de Windows en utilizar direccionamiento de memoria virtual plano de 32 bits en procesadores de 32 bits. Su producto complementario, Windows 3.1, utilizaba direccionamiento segmentado y cambiaba de direccionamiento de 16 bits a 32 bits en páginas.

Windows NT 3.1 incluía un núcleo que proporcionaba una API del sistema, ejecutándose en modo supervisor (anillo 0 en x86; denominado en Windows NT como "modo kernel" en todas las plataformas), y un conjunto de entornos de espacio de usuario con sus propias API, que incluían el nuevo entorno Win32, un entorno de modo texto OS/2 1.3 y un entorno POSIX. El núcleo multitarea con prioridad podía interrumpir las tareas en ejecución para programar otras tareas, sin depender de que los programas de usuario cedieran voluntariamente el control de la CPU, como ocurría en las aplicaciones de Windows 3.1 (aunque las aplicaciones de MS-DOS ya contaban con multitarea con prioridad en Windows a partir de Windows/386 ).

Cabe destacar que, en Windows NT 3.x, varios subsistemas de controladores de E/S, como los de vídeo e impresión, eran subsistemas en modo usuario . En Windows NT 4.0, los subsistemas de vídeo, servidor y cola de impresión se trasladaron al modo kernel. La primera interfaz gráfica de usuario (GUI) de Windows NT estuvo fuertemente influenciada por (y era programáticamente compatible con) la de Windows 3.1; la interfaz de Windows NT 4.0 se rediseñó para coincidir con la del nuevo Windows 95 , pasando del Administrador de programas al diseño de la consola de Windows .

NTFS , un sistema de archivos seguro con registro de transacciones, es una característica principal de NT. Windows NT también permite la instalación de otros sistemas de archivos; NT también se puede instalar en sistemas de archivos FAT , y las versiones 3.1, 3.5 y 3.51 se podían instalar en sistemas de archivos HPFS . [ 28 ]

Windows NT introdujo su propio modelo de controlador, el modelo de controlador de Windows NT, y es incompatible con marcos de controladores más antiguos. Con Windows 2000 , el modelo de controlador de Windows NT se mejoró para convertirse en el modelo de controlador de Windows , que se introdujo por primera vez con Windows 98 , pero se basó en el modelo de controlador NT. [ 29 ] Windows Vista agregó soporte nativo para Windows Driver Foundation , que también está disponible para Windows XP , Windows Server 2003 y, en cierta medida, Windows 2000 .

Desarrollo

Logotipo de Windows NT para la versión 4.0

Microsoft decidió crear un sistema operativo portátil, compatible con OS/2 y POSIX y que soportara el multiprocesamiento , en octubre de 1988. [ 30 ] Cuando comenzó el desarrollo en noviembre de 1989, Windows NT se conocería como OS/2 3.0, [ 31 ] la tercera versión del sistema operativo desarrollado conjuntamente por Microsoft e IBM . Para garantizar la portabilidad, el desarrollo inicial se dirigió al procesador Intel i860 XR RISC , pasando al MIPS R3000 a finales de 1989, y luego al Intel i386 en 1990. [ 19 ] Microsoft también continuó el desarrollo paralelo del entorno Windows basado en DOS y menos exigente en recursos , lo que dio como resultado el lanzamiento de Windows 3.0 en mayo de 1990.

Windows 3.0 tuvo tanto éxito que Microsoft decidió cambiar la interfaz de programación de aplicaciones principal del sistema operativo NT OS/2 (como se le conocía entonces), aún sin lanzar, pasando de una API extendida de OS/2 a una API extendida de Windows . Esta decisión generó tensiones entre Microsoft e IBM, y la colaboración finalmente se rompió.

IBM continuó desarrollando OS/2 en solitario, mientras que Microsoft prosiguió trabajando en el recién renombrado Windows NT. Si bien ninguno de los dos sistemas operativos alcanzó de inmediato la popularidad de MS-DOS o Windows de Microsoft, Windows NT acabó teniendo mucho más éxito que OS/2.

Microsoft contrató a un grupo de desarrolladores de Digital Equipment Corporation liderados por Dave Cutler para construir Windows NT, y muchos elementos del diseño reflejan la experiencia previa de DEC con VMS de Cutler , [ 32 ] VAXELN y RSX-11 , pero también un sistema operativo basado en objetos no lanzado desarrollado por Cutler en Digital con nombre en clave MICA . [ 33 ] Al equipo se unieron miembros selectos del equipo disuelto de OS/2, incluido Moshe Dunie . [ 16 ]

Arquitectura de Windows 2000

Aunque NT no era un clon exacto de los sistemas operativos anteriores de Cutler, los ingenieros de DEC notaron casi de inmediato las similitudes internas. Partes de VAX/VMS Internals and Data Structures , publicado por Digital Press , describen con precisión la estructura interna de Windows NT utilizando términos de VMS. Además, partes de la estructura de directorios y los nombres de archivo del código fuente de NT coincidían con los del código fuente de MICA. [ 16 ] En lugar de una demanda, Microsoft acordó pagar a DEC entre 65 y 100  millones de dólares, ayudar a comercializar VMS, capacitar al personal de Digital en Windows NT y continuar brindando soporte para Windows NT en DEC Alpha. [ 32 ]

La gestión de memoria , los procesos y la planificación de Windows NT y VMS son muy similares. La gestión de procesos de Windows NT se diferencia por la implementación de subprocesos , que DEC no implementó hasta VMS 7.0 en 1995.

Al igual que VMS, [ 32 ] el código del modo kernel de Windows NT distingue entre el "kernel", cuyo propósito principal es implementar funciones dependientes del procesador y la arquitectura, y el "ejecutivo". Este fue diseñado como un microkernel modificado , ya que el kernel de Windows NT fue influenciado por el microkernel Mach desarrollado por Richard Rashid en la Universidad Carnegie Mellon, [ 34 ] pero no cumple con todos los criterios de un microkernel puro. Tanto el kernel como el ejecutivo están vinculados en el único módulo cargado ntoskrnl.exe ; desde fuera de este módulo, hay poca distinción entre el kernel y el ejecutivo. Las rutinas de cada uno son directamente accesibles, como por ejemplo desde los controladores de dispositivos en modo kernel.

Los conjuntos de API en la familia Windows NT se implementan como subsistemas sobre la API "nativa" no documentada públicamente ; esto permitió la tardía adopción de la API de Windows (en el subsistema Win32). Windows NT fue uno de los primeros sistemas operativos en utilizar UCS-2 y UTF-16 internamente.

Arquitectura

Windows NT utiliza una arquitectura de diseño en capas que consta de dos componentes principales: el modo de usuario y el modo kernel . Los programas y subsistemas en modo de usuario tienen acceso limitado a los recursos del sistema, mientras que el modo kernel tiene acceso ilimitado a la memoria del sistema y a los dispositivos externos. El modo kernel en Windows NT tiene acceso completo al hardware y a los recursos del sistema del equipo. El kernel de Windows NT es un kernel híbrido ; la arquitectura comprende un kernel simple , una capa de abstracción de hardware (HAL), controladores y una serie de servicios (denominados colectivamente Executive ), que existen en modo kernel. [ 35 ]

El proceso de arranque de Windows NT comienza con NTLDR en versiones anteriores a Vista y con el Administrador de arranque de Windows en Vista y posteriores. [ 36 ] El cargador de arranque es responsable de acceder al sistema de archivos en la unidad de arranque, iniciar el núcleo y cargar los controladores de dispositivos de arranque en la memoria. Una vez que se han cargado todos los controladores de arranque y del sistema, el núcleo inicia el Subsistema del Administrador de sesiones . Este proceso inicia winlogon , que permite al usuario iniciar sesión. Una vez que el usuario ha iniciado sesión , se inicia el Explorador de archivos , cargando la interfaz gráfica de usuario de Windows NT.

Lenguaje de programación

Windows NT está escrito en C y C++ , con una cantidad muy pequeña escrita en lenguaje ensamblador . [ 37 ] C se usa principalmente para el código del núcleo, mientras que C++ se usa principalmente para el código en modo usuario. El lenguaje ensamblador se evita siempre que sea posible porque impediría la portabilidad [ 38 ] y su uso se limita solo a las partes más críticas para el rendimiento (por ejemplo, manejadores de trampas, despacho de interrupciones, stubs de llamadas al sistema, cambio de contexto, rutinas de bajo nivel HAL) del código base. [ 39 ] [ 40 ]

Comunicados

A continuación se muestran las versiones de Windows basadas en la tecnología Windows NT.

Windows NT 3.1 a 3.51 incorporó el Administrador de programas y el Administrador de archivos de la serie Windows 3.1 . Windows NT 4.0 en adelante reemplazó esos programas con el Explorador de Windows (que incluye una barra de tareas y un menú Inicio ), que apareció originalmente en Windows 95 .

La primera versión recibió el número 3.1 para coincidir con la versión de 16 bits de Windows de la época; las revistas de entonces afirmaban que este número también se usaba para que la versión pareciera más fiable que una versión ".0". Además, el protocolo Novell IPX aparentemente solo estaba licenciado para las versiones 3.1 del software Windows.

El número de versión NT ya no se usa generalmente con fines de marketing, pero todavía se usa internamente y se dice que refleja el grado de cambios en el núcleo del sistema operativo. [ 59 ] Sin embargo, por razones de compatibilidad de aplicaciones, Microsoft mantuvo el número de versión principal como 6 en las versiones posteriores a Vista, [ 60 ] pero lo cambió más tarde a 10 en Windows 10. [ 53 ] El número de compilación es un identificador interno utilizado por los desarrolladores y probadores beta de Microsoft.

A partir de Windows 8.1 , Microsoft cambió el comportamiento de las funciones auxiliares de la API de versiones. Si una aplicación no está manifestada para Windows 8.1 o posterior, la API siempre devolverá la versión 6.2, que es el número de versión de Windows 8. [ 61 ] [ 62 ] Esto se debe a que la función de manifiesto se introdujo con Windows 8.1, [ 63 ] para reemplazar GetVersion y funciones relacionadas. [ 64 ]

Plataformas compatibles

plataformas de 32 bits

Para evitar que el código específico de Intel x86 se infiltrara en el sistema operativo, debido a que los desarrolladores estaban acostumbrados a programar en chips x86, Windows NT 3.1 se desarrolló inicialmente utilizando sistemas de desarrollo que no eran x86 y posteriormente se adaptó a la arquitectura x86. Este trabajo se basó inicialmente en el sistema Dazzle , basado en Intel i860 , y más tarde en la plataforma Jazz , basada en MIPS R3000 . Ambos sistemas fueron diseñados internamente en Microsoft. [ 65 ]

Windows NT 3.1 se lanzó para plataformas compatibles con PC Intel x86 y PC-98 , así como para plataformas MIPS compatibles con DEC Alpha y ARC . Windows NT 3.51 añadió compatibilidad con el procesador PowerPC en 1995, específicamente con sistemas compatibles con PReP , como los portátiles IBM ThinkPad Power Series y la serie Motorola PowerStack; pero a pesar de las reuniones entre Michael Spindler y Bill Gates, no se implementó en el Power Macintosh , ya que el proyecto Power Macintosh compatible con PReP no llegó a comercializarse.

Intergraph Corporation adaptó Windows NT a su arquitectura Clipper y posteriormente anunció su intención de adaptar Windows NT 3.51 a la arquitectura SPARC de Sun Microsystems , [ 66 ] junto con la introducción prevista por la empresa de los modelos UltraSPARC en 1995, [ 67 ] pero ninguna de las versiones se vendió al público como producto minorista.

Solo dos de las variantes de Windows NT 4.0 (IA-32 y Alpha) cuentan con un conjunto completo de Service Packs disponibles. Todas las demás adaptaciones realizadas por terceros (Motorola, Intergraph, etc.) tienen pocas actualizaciones disponibles públicamente, o ninguna.

Windows NT 4.0 fue la última versión importante que admitía Alpha, MIPS o PowerPC, aunque el desarrollo de Windows 2000 para Alpha continuó hasta agosto de 1999, cuando Compaq dejó de dar soporte a Windows NT en esa arquitectura; y luego, tres días después, Microsoft también canceló su programa AlphaNT, [ 68 ] a pesar de que la versión Alpha NT 5 (Windows 2000) había alcanzado el estado RC1 . [ 69 ]

El 5 de enero de 2011, Microsoft anunció que la siguiente versión principal de la familia Windows NT incluiría soporte para la arquitectura ARM . Microsoft demostró una versión preliminar de Windows (versión 6.2.7867) ejecutándose en una computadora basada en ARM en el Consumer Electronics Show de 2011. [ 70 ] Esto finalmente condujo al lanzamiento comercial de Windows RT derivado de Windows 8 el 26 de octubre de 2012, y al uso de Windows NT, en lugar de Windows CE, en Windows Phone 8 .

La Xbox original y la Xbox 360 ejecutan un sistema operativo personalizado basado en una versión muy modificada de Windows 2000 , un enfoque que el ingeniero de Microsoft Don Box denominó "fork and run". [ 71 ] [ 72 ] Exporta API similares a las que se encuentran en Microsoft Windows , como Direct3D . [ 73 ] Las consolas Xbox One y Xbox Series X/S utilizan una versión simplificada del sistema operativo Windows. [ 74 ]

Windows 11 es la primera versión no de servidor de Windows NT que no admite plataformas de 32 bits. [ 75 ] [ 76 ]

plataformas de 64 bits

Las versiones de 64 bits de Windows NT fueron originalmente diseñadas para ejecutarse en Itanium y DEC Alpha ; esta última se usó internamente en Microsoft durante el desarrollo inicial de Windows de 64 bits. [ 77 ] [ 78 ] Esto continuó durante algún tiempo después de que Microsoft anunciara públicamente que cancelaba sus planes de lanzar Windows de 64 bits para Alpha. [ 79 ] Debido a esto, las versiones Alpha de Windows NT son solo de 32 bits.

Mientras que Windows 2000 solo admite Intel IA-32 (32 bits), Windows XP, Server 2003, Server 2008 y Server 2008 R2 tienen cada uno una edición dedicada a sistemas basados ​​en Itanium. [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] En comparación con Itanium, Microsoft adoptó x64 a mayor escala: cada versión de Windows desde Windows XP (que tiene una edición x64 dedicada ) [ 83 ] tiene ediciones x64. [ 80 ] [ 84 ]

La primera versión de Windows NT que admitía dispositivos ARM64 con procesadores Qualcomm fue Windows 10, versión 1709. [ 85 ] Esta es una versión completa de Windows, en lugar de la versión reducida Windows RT .

Requisitos de hardware

La especificación mínima de hardware requerida para ejecutar cada versión de la versión profesional de estación de trabajo de Windows NT ha evolucionado con bastante lentitud hasta la versión 6.0 (Vista), que requiere un mínimo de 15 GB de espacio libre en disco, un aumento de diez veces solo en el espacio libre en disco con respecto a la versión anterior, y la versión 10.0 (11) de 2021, que excluye a la mayoría de los sistemas construidos antes de 2018.

Véase también

Notas

  1. ↑ Para obtener más información sobre cómo Microsoft licencia sus productos, consulte Microsoft Software Assurance , DreamSpark , DreamSpark Premium , BizSpark , MSDN §  Suscripciones de software , Microsoft TechNet §  Suscripciones y descargas , y licencia de acceso de cliente .
  2. ↑ Aunque el soporte para Windows Vista finalizó en 2017 y nunca hubo un tercer Service Pack, el cambio en el número de compilación se produce cuando el usuario opta por instalar la actualización KB4489887 (lanzada para Windows Server 2008 en 2019) en su sistema.

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